高中物理 8.3 理想气体的状态方程课件 新人教选修33 (2).ppt

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1、2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三22021/8/11 星期三32021/8/11 星期三42021/8/11 星期三52021/8/11 星期三62021/8/11 星期三72021/8/11 星期三81.1.理想气体理想气体(1)(1)理解：理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型，理解：理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型，是实际气体的一种近似，就像力学中质点、电学中点电荷模型是实际气体的一种近似，就像力学中质点、电学中点电荷模型一样，突出问题的主要方面，忽略次要方面，从而认识物理现一样，突出问题的主要方面，忽略次要方面，从而认识物理现象的本质，是物理学中

2、常用的方法象的本质，是物理学中常用的方法.2021/8/11 星期三9(2)(2)特点特点严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程.理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比忽略不计，分理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比忽略不计，分子视为质点子视为质点.理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能的变化，一定质量的理想气体内能的变化只与温度有关子势能的变化，一定质量的理想气体内能的变化只与温度有关.2021/8/11 星期三102.2.理想气体状态方程与气体实验定律理想气体状态方程与气体实

3、验定律2021/8/11 星期三113.3.应用状态方程解题的一般步骤应用状态方程解题的一般步骤(1)(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体；明确研究对象，即一定质量的理想气体；(2)(2)确定气体在始末状态的参量确定气体在始末状态的参量p p1 1、V V1 1、T T1 1及及p p2 2、V V2 2、T T2 2；(3)(3)由状态方程列式求解；由状态方程列式求解；(4)(4)讨论结果的合理性讨论结果的合理性.2021/8/11 星期三12 在涉及到气体的内能、分子势能问题中要特别注在涉及到气体的内能、分子势能问题中要特别注意是否为理想气体，在涉及气体的状态参量关系时往往将实际意是否

4、为理想气体，在涉及气体的状态参量关系时往往将实际气体当做理想气体处理，但这时往往关注的是气体质量是否一气体当做理想气体处理，但这时往往关注的是气体质量是否一定定.2021/8/11 星期三13【典例【典例1 1】房间的容积为】房间的容积为20 m20 m3 3,在温度为在温度为7 7、大气压强为、大气压强为9.8109.8104 4 Pa Pa时时,室内空气质量是室内空气质量是25 kg.25 kg.当温度升高到当温度升高到27 27、大气压强变为大气压强变为1.0101.0105 5 Pa Pa时时,室内空气的质量是多少室内空气的质量是多少?【解题指导】【解题指导】首先房间一般情况下不会是密

5、闭的，再者首先房间一般情况下不会是密闭的，再者让求室内空气的质量就隐含了房间内的气体质量可能是变化的，让求室内空气的质量就隐含了房间内的气体质量可能是变化的，故解本题的关键就在于如何选择研究对象，使之符合理想气体故解本题的关键就在于如何选择研究对象，使之符合理想气体的状态方程的状态方程.2021/8/11 星期三14【标准解答】【标准解答】室内气体的温度、压强均发生了变化室内气体的温度、压强均发生了变化,原气体的原气体的体积不一定再是体积不一定再是20 m20 m3 3,可能增大可能增大(有气体跑出有气体跑出),),可能减小可能减小(有气有气体流入体流入),),因此仍以原因此仍以原25 kg2

6、5 kg气体为研究对象气体为研究对象,通过计算才能确定通过计算才能确定.气体初态气体初态:p:p1 1=9.810=9.8104 4 Pa,V Pa,V1 1=20 m=20 m3 3,T,T1 1=280 K=280 K气体末态气体末态:p:p2 2=1.010=1.0105 5 Pa,V Pa,V2 2=?,T=?,T2 2=300 K=300 K2021/8/11 星期三15由理想气体状态方程由理想气体状态方程:所以所以因因V V2 2VV1 1,故有气体从房间内流出故有气体从房间内流出.房间内气体质量房间内气体质量答案答案:23.8 kg23.8 kg2021/8/11 星期三16【规

7、律方法】【规律方法】对于变质量问题，关键是如何灵活选择研究对象，对于变质量问题，关键是如何灵活选择研究对象，将变质量转化为一定质量，可取原有气体为研究对象，也可以将变质量转化为一定质量，可取原有气体为研究对象，也可以选择剩余气体为研究对象，始末状态参量必须对同一部分气体，选择剩余气体为研究对象，始末状态参量必须对同一部分气体，即将变质量的问题转化为一定质量的气体，在压强不太大，温即将变质量的问题转化为一定质量的气体，在压强不太大，温度不太低时，运用理想气体状态方程探究所提出的问题度不太低时，运用理想气体状态方程探究所提出的问题.2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三201.1

8、.一定质量的气体不同图象的比较一定质量的气体不同图象的比较2021/8/11 星期三212021/8/11 星期三222021/8/11 星期三232.2.一般状态变化图象的处理方法一般状态变化图象的处理方法基本方法，化基本方法，化“一般一般”为为“特殊特殊”，如图是一定质量的某种气体的状态如图是一定质量的某种气体的状态变化过程变化过程ABCA.ABCA.在在V-TV-T图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过A A、B B、C C三点作三条等压线分别表示三个等压过程三点作三条等压线分别表示三个等压过程p pA AppB BppC C，即即p pA

9、AppB BppC C，所以，所以ABAB压强增大，温度降低，体积缩小，压强增大，温度降低，体积缩小，BCBC温度升高，体积减小，压强增大，温度升高，体积减小，压强增大，CACA温度降低，体积增大，温度降低，体积增大，压强减小压强减小.2021/8/11 星期三24 图象问题要利用好几个线如图象问题要利用好几个线如V-tV-t，p-tp-t的延长线的延长线及及p-p-、p-Tp-T、V-TV-T过原点的线，还有与两个轴平行的辅过原点的线，还有与两个轴平行的辅助线助线.2021/8/11 星期三25【典例【典例2 2】(2011(2011银川高二检测银川高二检测)如图所示，水平放置的汽缸内如图所

10、示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在壁光滑，活塞厚度不计，在A A、B B两处设有限制装置，使活塞只两处设有限制装置，使活塞只能在能在A A、B B之间运动，之间运动，B B左面汽缸的容积为左面汽缸的容积为V V0 0.A.A、B B之间的容积为之间的容积为0.1V0.1V0 0，开始时活塞在，开始时活塞在B B处，缸内气体的压强为处，缸内气体的压强为0.9p0.9p0 0(p(p0 0为大气压为大气压强强)，温度为，温度为297 K297 K，现缓慢加热汽缸内气体，直至，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3 K.399.3 K.求：求：2021/8/11 星期三26(1)(1)活塞刚

11、离开活塞刚离开B B处时的温度处时的温度T TB B;(2)(2)缸内气体最后的压强缸内气体最后的压强p p；(3)(3)在图中画出整个过程的在图中画出整个过程的p-Vp-V图线图线.2021/8/11 星期三27 【解题指导】【解题指导】审题时应关注以下两点：审题时应关注以下两点：(1)(1)活塞刚离开活塞刚离开B B处时，关键词为处时，关键词为“刚离开刚离开”隐含已经离开了隐含已经离开了与限制装置没有力的作用，故此时封闭气体的压强为与限制装置没有力的作用，故此时封闭气体的压强为p p0 0,而刚而刚离开又隐含封闭气体的体积还没有来得及变，体积仍为离开又隐含封闭气体的体积还没有来得及变，体积

12、仍为V V0 0.(2)(2)气体最后的压强，关键词为气体最后的压强，关键词为“最后最后”被被A A处装置卡住，气处装置卡住，气体体积为体体积为1.1V1.1V0 0.2021/8/11 星期三28【标准解答】【标准解答】(1)(1)活塞刚离开活塞刚离开B B处时，体积不变，封闭气体的处时，体积不变，封闭气体的压强为压强为p p2 2=p=p0 0,由查理定律得由查理定律得:解得解得T TB B=330 K.=330 K.(2)(2)以封闭气体为研究对象，活塞开始在以封闭气体为研究对象，活塞开始在B B处时，处时，p p1 1=0.9p=0.9p0 0,V V1 1=V=V0 0,T,T1 1

13、=297 K;=297 K;活塞最后在活塞最后在A A处时：处时：V V3 3=1.1V=1.1V0 0,T,T3 3=399.3 K,=399.3 K,由理想由理想气体状态方程得气体状态方程得 故故2021/8/11 星期三29(3)(3)如图所示，封闭气体由状态如图所示，封闭气体由状态1 1保持体积不变，温度升高，保持体积不变，温度升高，压强增大到压强增大到p p2 2=p=p0 0达到状态达到状态2 2，再由状态，再由状态2 2先做等压变化，温度先做等压变化，温度升高，体积增大，当体积增大到升高，体积增大，当体积增大到1.1V1.1V0 0后再等容升温，使压强后再等容升温，使压强达到达到

14、1.1p1.1p0 0.答案：答案：(1)330 K (2)1.1p(1)330 K (2)1.1p0 0 (3)(3)见解析见解析 2021/8/11 星期三30【规律方法】【规律方法】理想气体状态方程的解题技巧理想气体状态方程的解题技巧(1)(1)挖掘隐含条件，找出临界点，临界点是两个状态变化过程挖掘隐含条件，找出临界点，临界点是两个状态变化过程的分界点，正确找出临界点是解题的基本前提，本题中活塞的分界点，正确找出临界点是解题的基本前提，本题中活塞刚离开刚离开B B处和刚到达处和刚到达A A处是两个临界点处是两个临界点.(2)(2)找到临界点，确定临界点前后的不同变化过程，再利用相找到临界

15、点，确定临界点前后的不同变化过程，再利用相应的物理规律解题，本题中的三个过程先是等容变化，然后应的物理规律解题，本题中的三个过程先是等容变化，然后是等压变化，最后又是等容变化是等压变化，最后又是等容变化.2021/8/11 星期三31【典例】【典例】(2011(2011烟台高二检测烟台高二检测)用销钉固定的活塞把容器分成用销钉固定的活塞把容器分成A A、B B两部分，其容积之比两部分，其容积之比V VA AVVB B=21,=21,如图所示，起初如图所示，起初A A中有中有温度为温度为127 127、压强为、压强为1.8101.8105 5 Pa Pa的空气，的空气，B B中有温度为中有温度为

16、27 27，压强为，压强为1.2101.2105 5 Pa Pa的空气，拔去销钉，使活塞可以无的空气，拔去销钉，使活塞可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后都变成室温摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后都变成室温27 27，活塞也停住，求最后，活塞也停住，求最后A A、B B中气体的压强中气体的压强.2021/8/11 星期三39【解题指导】【解题指导】本题涉及两部分气体的状态变化，要分别对两本题涉及两部分气体的状态变化，要分别对两部分气体进行研究部分气体进行研究.挖掘两部分气体的关联性，初、末两状态，挖掘两部分气体的关联性，初、末两状态，此两部分气体的体积之和不变，再应用

17、理想气体的状态方程此两部分气体的体积之和不变，再应用理想气体的状态方程求解求解.2021/8/11 星期三40【标准解答】【标准解答】对对A A气体，初态：气体，初态：p pA A=1.810=1.8105 5 Pa Pa，T TA A=(273+127)K=400 K.=(273+127)K=400 K.末态：末态：T TA A=(273+27)K=300 K=(273+27)K=300 K，由理想气体状态方程由理想气体状态方程 得：得：对对B B气体，初态：气体，初态：p pB B=1.210=1.2105 5 Pa,T Pa,TB B=300 K.=300 K.末态：末态：T TB B=

18、(273+27)K=300 K.=(273+27)K=300 K.2021/8/11 星期三41由理想气体状态方程由理想气体状态方程 得：得：又又V VA A+V+VB B=V=VA A+V+VB B V VA AVVB B=21 =21 p pA A=p=pB B 由由得得p pA A=p=pB B=1.310=1.3105 5 Pa.Pa.答案：答案：1.3101.3105 5 Pa Pa2021/8/11 星期三42一、选择题一、选择题1.1.关于理想气体关于理想气体,下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律理想气体也不能严格地遵守气体实验定律

19、B.B.实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下,可看成理想可看成理想气体气体C.C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想可看成理想气体气体D.D.所有的实际气体在任何情况下所有的实际气体在任何情况下,都可以看成理想气体都可以看成理想气体2021/8/11 星期三43【解析】【解析】选选C.C.理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体体实验定律的气体,A,A项错误项错误;它是实际气体在温度不太低、压它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况

20、下的抽象强不太大的情况下的抽象,故故C C正确正确,B,B、D D错误错误.2021/8/11 星期三442.2.对于一定质量的理想气体对于一定质量的理想气体,下列状态变化中可能的是下列状态变化中可能的是()()A.A.使气体体积增加而温度降低使气体体积增加而温度降低B.B.使气体温度升高使气体温度升高,体积不变、压强减小体积不变、压强减小C.C.使气体温度不变使气体温度不变,压强、体积同时增大压强、体积同时增大D.D.使气体温度升高使气体温度升高,压强减小压强减小,体积减小体积减小【解析】【解析】选选A.A.由理想气体状态方程由理想气体状态方程 =恒量得恒量得A A项中只要压强项中只要压强减

21、小就有可能减小就有可能,故故A A项正确项正确.而而B B项中体积不变项中体积不变.温度与压强应同温度与压强应同时增大或同时减小时增大或同时减小,故故B B项错项错.C.C项中温度不变压强与体积成反项中温度不变压强与体积成反比比,故不能同时增大故不能同时增大.D.D项中温度升高项中温度升高,压强减小压强减小,体积减小体积减小,导导致致 减小减小,故故D D项错误项错误.2021/8/11 星期三453.(20113.(2011泉州高二检测泉州高二检测)如图中如图中A A、B B两点代表一定质量理想气两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态体的两个不同的状态，状态A A的温度为的温度为T

22、TA A，状态，状态B B的温度为的温度为T TB B;由图可知由图可知()()A.TA.TB B=2T=2TA A B.T B.TB B=4T=4TA AC.TC.TB B=6T=6TA A D.T D.TB B=8T=8TA A2021/8/11 星期三46【解析】【解析】选选C.C.对于对于A A、B B两个状态应用理想气体状态方程两个状态应用理想气体状态方程 可得：可得：即即T TB B=6T=6TA A,C,C项正确项正确.2021/8/11 星期三474.4.关于理想气体的状态变化关于理想气体的状态变化,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()()A.A.一定质量的理想气体一定质量

23、的理想气体,当压强不变而温度由当压强不变而温度由100 100 上升到上升到200 200 时时,其体积增大为原来的其体积增大为原来的2 2倍倍B.B.气体由状态气体由状态1 1变到状态变到状态2 2时时,一定满足方程一定满足方程C.C.一定质量的理想气体体积增大到原来的一定质量的理想气体体积增大到原来的4 4倍倍,可能是压强减可能是压强减半半,热力学温度加倍热力学温度加倍D.D.一定质量的理想气体压强增大到原来的一定质量的理想气体压强增大到原来的4 4倍倍,可能是体积加可能是体积加倍倍,热力学温度减半热力学温度减半2021/8/11 星期三48【解析】【解析】选选C.C.一定质量的理想气体压

24、强不变一定质量的理想气体压强不变,体积与热力学体积与热力学温度成正比温度成正比.温度由温度由100 100 上升到上升到200 200 时时,体积增大为原来体积增大为原来的的1.271.27倍倍,故故A A项错误项错误.理想气体状态方程成立的条件为质量不理想气体状态方程成立的条件为质量不变变,B,B项缺条件，故错误项缺条件，故错误.由理想气体状态方程由理想气体状态方程 =恒量，得恒量，得C C项正确项正确,D,D项错误项错误.2021/8/11 星期三495.5.一定质量的气体做等压变化时，其一定质量的气体做等压变化时，其V-tV-t图象如图所示，若保图象如图所示，若保持气体质量不变，使气体的

25、压强增大后，再让气体做等压变化，持气体质量不变，使气体的压强增大后，再让气体做等压变化，则其等压线与原来相比，下列可能正确的是则其等压线与原来相比，下列可能正确的是()()A.A.等压线与等压线与t t轴之间夹角变大轴之间夹角变大B.B.等压线与等压线与t t轴之间夹角不变轴之间夹角不变 2021/8/11 星期三50C.C.等压线与等压线与t t轴交点的位置不变轴交点的位置不变D.D.等压线与等压线与t t轴交点的位置一定改变轴交点的位置一定改变【解析】【解析】选选C.C.对于一定质量气体的等压线，其对于一定质量气体的等压线，其V-tV-t图线的延长图线的延长线一定过线一定过-273-273

26、 的点，故的点，故C C项正确，项正确，D D错错.气体压强增大后，气体压强增大后，温度还是温度还是0 0 时，由理想气体状态方程时，由理想气体状态方程 可知，可知，V V0 0减小，减小，等压线与等压线与t t轴夹角减小，轴夹角减小，A A、B B错错.2021/8/11 星期三516.6.对一定质量的理想气体对一定质量的理想气体()()A.A.若保持气体的温度不变，则当气体的压强减小时，气体的若保持气体的温度不变，则当气体的压强减小时，气体的体积一定会增大体积一定会增大B.B.若保持气体的压强不变，则当气体的温度减小时，气体的若保持气体的压强不变，则当气体的温度减小时，气体的体积一定会增大

27、体积一定会增大C.C.若保持气体的体积不变，则当气体的温度减小时，气体的若保持气体的体积不变，则当气体的温度减小时，气体的压强一定会增大压强一定会增大D.D.若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变【解析】【解析】选选A A、D.D.气体的三个状态参量变化时，至少有两个同气体的三个状态参量变化时，至少有两个同时参与变化，故时参与变化，故D D对；对；T T不变时，由不变时，由pV=pV=恒量知，恒量知，A A对；对；p p不变不变时，由时，由 =恒量知，恒量知，B B错；错；V V不变时，由不变时，由 =恒量知，恒量知，C C错错.2

28、021/8/11 星期三527.(20117.(2011新课标全国卷新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正对于一定量的理想气体，下列说法正确的是确的是()()A.A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B.B.若气体的内能不变，其状态也一定不变若气体的内能不变，其状态也一定不变C.C.若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D.D.气体温度每升高气体温度每升高1K1K所吸收的热量与气体经历的过程有关所吸收的热量与气体经历的过程有关E.E.当气体温度升高时，气体的内能一定增大当气体温度

29、升高时，气体的内能一定增大2021/8/11 星期三53【解析】【解析】选选A A、D D、E.E.对一定质量的理想气体，有对一定质量的理想气体，有 =常量，常量，当体积和压强不变时，温度也不变，而其内能仅由温度决当体积和压强不变时，温度也不变，而其内能仅由温度决定，故其内能不变，因此定，故其内能不变，因此A A正确正确.在等温时，理想气体内能不在等温时，理想气体内能不变，但其状态可以变化，并遵循玻意耳定律，故变，但其状态可以变化，并遵循玻意耳定律，故B B错错.由于由于 =常量，当常量，当V V与与T T成正比时，成正比时，p p不变，故不变，故C C错错.对气体，在等压和对气体，在等压和等

30、容情况下，比热容不同，因此等容情况下，比热容不同，因此D D正确正确.由于理想气体的内能由于理想气体的内能仅由温度决定，温度升高，内能增大，故仅由温度决定，温度升高，内能增大，故E E正确正确.2021/8/11 星期三54二、计算题二、计算题8.(20108.(2010上海高考上海高考)如图，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，如图，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为截面积为510510-3-3 m m2 2,一定质量的气体被质量为一定质量的气体被质量为2.0 kg2.0 kg的光滑活的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为塞封闭在汽缸内，其压强为_Pa(_Pa(大气压强取大气压强取1.01101.0

31、1105 5 Pa Pa，g g取取10 N/kg).10 N/kg).若从初温若从初温27 27 开始加热气体，使活塞离汽缸底部开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由的高度由0.5 m0.5 m缓慢变为缓慢变为0.51 m0.51 m，则此时气体的温度为，则此时气体的温度为_._.2021/8/11 星期三55【解析】【解析】T T2 2=306 K,t=306 K,t2 2=33=33答案：答案：1.05101.05105 5 33332021/8/11 星期三56 【方法技巧】【方法技巧】如何解决汽缸活塞类问题如何解决汽缸活塞类问题汽缸活塞类问题是热学部分典型的物理综合题汽缸活塞类问题是

32、热学部分典型的物理综合题.它需要考查气它需要考查气体、汽缸和活塞等多个研究对象，涉及热学、力学等物理知识体、汽缸和活塞等多个研究对象，涉及热学、力学等物理知识.其解题的一般思路是：其解题的一般思路是：(1)(1)认真审清题意，确定研究对象认真审清题意，确定研究对象.(2)(2)分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体定律列出方程；对力学初、末状态及状态变化过程，依据气体定律列出方程；对力学研究对象要正确进行受力分析，依据力学规律列出方程研究对象要正确进行受力分析，依据力学规律列出方程.(3)(3)注意

33、挖掘隐含条件，列出辅助方程注意挖掘隐含条件，列出辅助方程.(4)(4)多个方程联立求解，并检验得到的结果多个方程联立求解，并检验得到的结果.2021/8/11 星期三579.(20119.(2011平顶山高二检测平顶山高二检测)如图所示为一均匀如图所示为一均匀薄壁薄壁U U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为管的横截面积为S=110S=110-4-4 m m2 2,内装水银，右管内装水银，右管内有一质量为内有一质量为m=0.1 kgm=0.1 kg的活塞搁在固定卡口上，的活塞搁在固定卡口上，卡口比左管上端高出卡口比左管上端高出L L=20

34、cm=20 cm，活塞与管壁间非，活塞与管壁间非常密封且无摩擦，右管内封闭有一定质量的气常密封且无摩擦，右管内封闭有一定质量的气体体.起初温度为起初温度为t t0 0=27=27 时，左、右管内液面高度相等，且左时，左、右管内液面高度相等，且左管内充满水银，右管内封闭气体的压强为管内充满水银，右管内封闭气体的压强为p p1 1=p=p0 0=1.010=1.0105 5 Pa=Pa=75 cmHg.75 cmHg.现使右管内气体温度逐渐升高现使右管内气体温度逐渐升高,求：求：(1)(1)温度升高到多少温度升高到多少K K时，右管活塞开始离开卡口上升？时，右管活塞开始离开卡口上升？(2)(2)温

35、度升高到多少温度升高到多少K K时，活塞上升到离卡口时，活塞上升到离卡口4 cm4 cm处？处？2021/8/11 星期三58【解析】【解析】(1)(1)右端活塞开始上升时封闭气体压强右端活塞开始上升时封闭气体压强p p2 2=p=p0 0+mg/S+mg/S，代入数据得，代入数据得气体发生等容变化，根据查理定律得：气体发生等容变化，根据查理定律得：T T2 2=p=p2 2T T1 1/p/p1 1，代入数，代入数据得据得T T2 2=330 K=330 K(2)(2)活塞离开卡口后，由于气体温度逐渐升高故封闭气体发生活塞离开卡口后，由于气体温度逐渐升高故封闭气体发生等压变化，根据盖等压变化

36、，根据盖吕萨克定律得吕萨克定律得T T3 3=V=V3 3T T2 2/V/V2 2代入数据得代入数据得T T3 3=396 K=396 K答案：答案：(1)330 K (2)396 K(1)330 K (2)396 K2021/8/11 星期三5910.10.一气象探测气球一气象探测气球,在充有压强为在充有压强为1.00 atm(1.00 atm(即即76.0 cmHg)76.0 cmHg)、温度为温度为27.0 27.0 的氦气时的氦气时,体积为体积为3.50 m3.50 m3 3.在上升至海拔在上升至海拔6.50 km6.50 km高空的过程中高空的过程中,气球内氦气压强逐渐减小到此高度

37、上的气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压大气压36.0 cmHg,36.0 cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变度不变.此后停止加热此后停止加热,保持高度不变保持高度不变.已知在这一海拔高度气已知在这一海拔高度气温为温为-48.0.-48.0.求求:(1)(1)氦气在停止加热前的体积氦气在停止加热前的体积;(2)(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积氦气在停止加热较长一段时间后的体积.2021/8/11 星期三60【解析】【解析】(1)(1)在气球上升至海拔在气球上升至海拔6.50 km6.50 km高空的过程中高空的过程中,气球内

38、气球内氦气经历一等温过程氦气经历一等温过程.根据玻意耳定律有根据玻意耳定律有p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2 式中式中,p,p1 1=76.0 cmHg,V=76.0 cmHg,V1 1=3.50 m=3.50 m3 3,p p2 2=36.0 cmHg,V=36.0 cmHg,V2 2是在此等温过程末氦气的体积是在此等温过程末氦气的体积.由由式得式得V V2 2=7.39 m=7.39 m3 3 2021/8/11 星期三61(2)(2)在停止加热较长一段时间后在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从氦气的温度逐渐从T T1 1=300 K=300 K下下降到与外界气体温度相同降到与外界气体温度相同,即即T T2 2=225 K.=225 K.这是一等压过程这是一等压过程,根据根据盖盖吕萨克定律有吕萨克定律有 式中式中,V,V3 3是在此等压过程末氦气的体积是在此等压过程末氦气的体积.由由式得式得V V3 3=5.54 m=5.54 m3 3答案答案:(1)7.39 m(1)7.39 m3 3(2)5.54 m(2)5.54 m3 32021/8/11 星期三62Thank you!Thank you!2021/8/11 星期三632021/8/11 星期三64